氟泵雙系統(tǒng)在集裝箱數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用

劉雨源

摘要：介紹氟泵系統(tǒng)的組成與工作原理，以及節(jié)能特點(diǎn)分析，并基于集裝箱制冷的特殊應(yīng)用場(chǎng)景，通過(guò)分析氟泵雙冷源一體機(jī)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)格參數(shù)，體現(xiàn)氟泵機(jī)組的節(jié)能性和智能化，以及推廣使用的必要性。

關(guān)鍵詞：氟泵雙系統(tǒng);節(jié)能;經(jīng)濟(jì)效果

集裝箱數(shù)據(jù)中心氟泵空調(diào)要求設(shè)計(jì)集成于集裝箱內(nèi)，工廠預(yù)制安裝，無(wú)室外機(jī)，安裝要簡(jiǎn)便（無(wú)冷媒管路安裝），能滿足集裝箱數(shù)據(jù)中心的快速部署需求。空調(diào)系統(tǒng)采用的先進(jìn)智能控制器搭配高精度溫濕度傳感器，充分利用室外自然冷源，運(yùn)行可靠、節(jié)能高效，采用大風(fēng)量、小焓差設(shè)計(jì)，滿足集裝箱數(shù)據(jù)中心對(duì)溫度、濕度和潔凈度的精密控制要求;此外，配備標(biāo)準(zhǔn)RS485監(jiān)控接口，可接入用戶監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控。

一、氟泵系統(tǒng)工作原理介紹

集裝箱數(shù)據(jù)中心氟泵空調(diào)為節(jié)能專用空調(diào)， “氟泵”不只是一個(gè)泵，它是一整套循環(huán)系統(tǒng)，除具備常規(guī)壓縮機(jī)制冷功能外，還可利用室內(nèi)外溫度差實(shí)現(xiàn)制冷劑循環(huán)制冷，它主要包括壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流元件、氟泵、電磁閥、單向閥、風(fēng)機(jī)等裝置。氟泵為低壓泵，為制冷劑循環(huán)提供動(dòng)力，提高運(yùn)行效果，而其能耗較壓縮機(jī)相比又低很多，同時(shí)，機(jī)組與室外無(wú)直接的空氣交換。

系統(tǒng)同時(shí)具備壓縮機(jī)制冷、壓縮機(jī)+氟泵熱管雙動(dòng)力制冷、氟泵熱管單獨(dú)制冷等三種模式，根據(jù)室外溫度及室內(nèi)負(fù)荷智能控制，最大限度利用自然冷源，具有最高全年能效比。三種模式的詳細(xì)原理及制冷劑流向如下：

1、壓縮機(jī)制冷：夏季室外環(huán)境溫度高時(shí)，機(jī)組依靠壓縮機(jī)制冷，此時(shí)系統(tǒng)原理圖與普通風(fēng)冷型空調(diào)一致。

2、混合制冷：春秋過(guò)渡季節(jié)，室外環(huán)境較室內(nèi)環(huán)境低超過(guò)10℃時(shí)，此時(shí)機(jī)組運(yùn)行混合模式。壓縮機(jī)制冷和氟泵系統(tǒng)同時(shí)啟動(dòng)，通過(guò)氟泵系統(tǒng)提高冷凝器側(cè)壓力，增加與外界換熱溫差，提高換熱效率，從而提高實(shí)現(xiàn)過(guò)渡季節(jié)最高能效比。

3、氟泵制冷：當(dāng)室內(nèi)外溫差大于30℃時(shí)，可完全停止壓縮機(jī)工作，完全使用氟泵制冷，100%利用自然冷源，能效比大大提高。

二、節(jié)能特點(diǎn)分析

1、雙“擎”三模、混合“動(dòng)力”

“壓縮機(jī)+氟泵”兩種動(dòng)力輸出;

“壓縮機(jī)制冷模式+混合制冷模式+氟泵自然冷卻模式”三種運(yùn)行模式。

2、一體化設(shè)計(jì)

該方案空調(diào)采用一體化系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，氟泵系統(tǒng)與壓縮機(jī)系統(tǒng)共用一套蒸發(fā)器、冷凝器，通過(guò)內(nèi)部閥件自動(dòng)切換實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)行模式;

室內(nèi)機(jī)、室外機(jī)一體機(jī)化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，安裝簡(jiǎn)單;

工廠預(yù)先完成制冷劑充注，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需連管、焊接等工作，插電即可使用。

3、高效節(jié)能

充分利用春秋季、冬季室外自然冷源，最大程度的降低空調(diào)系統(tǒng)能耗;

結(jié)合冷熱通道封閉，冷熱氣流無(wú)混合，提高空調(diào)回風(fēng)溫度，使系統(tǒng)能效更高。

4、安全可靠

間接利用自然冷源，室外空氣不進(jìn)入集裝箱，室內(nèi)空氣不會(huì)受到污染;

采用雙風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)，風(fēng)量有冗余，即使一個(gè)風(fēng)機(jī)故障，另一個(gè)風(fēng)機(jī)自動(dòng)提高轉(zhuǎn)速，仍可提供6000m3/h以上的風(fēng)量;

采用雙壓縮機(jī)系統(tǒng)，即使一個(gè)系統(tǒng)故障，另一個(gè)系統(tǒng)仍可提供50%以上的制冷量，避免集裝箱內(nèi)溫度過(guò)高;

節(jié)能技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)：

壓縮機(jī)功率在10kw左右，氟泵的功率僅在1kw左右，在室外低溫情況下，氟泵的制冷量與10kw壓縮機(jī)產(chǎn)生的制冷量基本相等，這是氟泵的節(jié)能的關(guān)鍵所在。

以哈爾濱城市為例，計(jì)算氟泵空調(diào)全年能效比;

三、結(jié)論

眾所周知，大自然的資源是有限的，而空調(diào)系統(tǒng)能耗在全年需要制冷的數(shù)據(jù)中心能耗中占有很大的比重，所以，空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能意義重大。自然冷源是空調(diào)節(jié)能最有效的措施，我國(guó)大部分城市具有非常豐富的自然冷源可供數(shù)據(jù)中心使用，多數(shù)城市每年有將近一半的月份平均氣溫低于20℃，而在我國(guó)華北、西北及東北等地區(qū)，室外氣溫低于0℃的天數(shù)占全年的百分比更加可觀，此時(shí)利用氟泵雙系統(tǒng)循環(huán)制冷能獲得較高比例的節(jié)能，不僅能給使用用戶節(jié)約大量的電費(fèi)，也符合全球低碳節(jié)能的戰(zhàn)略，所以，氟泵雙系統(tǒng)空調(diào)在數(shù)據(jù)中心的推廣使用意義重大。

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